علم چينه شناسي (Stratigraphy ) و تاريخچه ،کاربردها ، شاخه هاي اين علم

چينه شناسي يا Stratigraphy از دو واژه يوناني stratos به معني چينه (لايه – طبقه) و کلمه graphos به معني نگاشتن ترکيب شده است و علمي است که اصولا از روابط موجودبين طبقات سنگهاي رسوبي بحث مي‌کند. مطالعات چينه شناسي ازيک طرف مبتني بر شناخت توالي طبقات رسوبي در زمانهاي مختلف زمين شناسي به منظور پيبردن به تاريخ حوادث زمين و تکامل موجودات بوده ، از طرف ديگر تغييرات جانبيرخساره‌ها در مکانهاي مختلف را بررسي مي‌نمايد که به وسيله آن با وضع جغرافياييگذشته زمين در هر زمان آشنا مي‌شويم. بطور کلي در مطالعات چينه شناسي حوادثمختلف زمين (مانند پديده‌هاي ولکانيسم ، گرانيتيزاسيون ، رسوب گذاري ، دگرگوني و ... )مورد بررسي قرار مي‌گيرد.امروزه به عبارت ساده منظور از علم چينه شناسي، مطالعه و شناخت رخساره‌ها در زمانها و در مکانهاي مختلف و ارتباط آنها با يکديگرمي‌باشد.


تاريخچه علم چينه شناسي
در سال 1500 ميلادي لئوناردوداوينچي (1519-1452 ميلادي) صدفهاي فسيل شده را در شمال ايتاليا پيدا کرد. وي متوجهشد که اين صدفها در نواحي دريايي وجود دارند. اين لايه‌ها را بعدا استنو مطالعه کردو به اين واقعيت پي برد که اين صدفها به علت پوسته شکننده خود نمي‌توانسته‌اندمسافت زيادي را طي کرده باشند. همچنين وي متوجه شد که در بين لايه‌اي فسيل‌دار ،لايه‌اي فاقد فسيل وجود دارند. داوينچي حدس زد که طغيانهاي فصلي رودخانه‌ها موثرتراز يک طغيان جهاني هستند. بي شک يکي از پيشگامان علم چينه شناسي که خدماتارزنده‌اي به اين علم کرد، نيکلاس استنو محقق برجسته دانمارکي مقيم شهر فلورانسبود. استنو به چند واقعيت مهم پي مي‌برد، او متوجه شد که مطالعه يک لايه رسوبيبسيار مهم مي‌باشد، چرا که دانه‌اي سنگينتر و سپس دانه‌اي ريزتر ته نشين مي شوند وهر تغيير در اين کميت‌ها موجب لايه بندي مي‌شود. وي اين واقعيت مهم را بيان کرد کهيک سري لايه که داراي مجموعه‌هاي تخريبي و فسيلي هستند با هم انباشته نشده‌اند بلکهلايه‌هاي پاييني قديمي‌تر از لايه‌هاي بالايي هستند و بر همين اساس وي اصل روي همقرار گرفتن لايه‌ها را بيان کرد. در سال 1723 يک طبيعت شناساس انگليسي به نامجان وودوارد لايه هاي رسوبي شمال فرانسه و انگلستان را بر اساس صدفهاي مشابه تطابقداد. در سال 1870 شيميدان برجسته فرانسوي لاووازيه به ارزش تعيين سن توسط فسيلها وهمچنين به ارزش آنها در تعيين شرايط محيط گذشته پي برد. بر اساس اصل يکسانگرايي Uniformitarianism جيمز هاتن ، در سال 1905 ، جي کي اصل «زمان حال کليد گذشتهاست» را عنوان کرد. يعني با مطالعه حوادث امروزي زمين شناسي مي‌توان در گذشته زميننيز اين حوادث را پيدا کرد. امروزه اين اصل را Principle of Actualism مي‌نامند کهبراي معادل فارسي اين اصل مي‌توان اصطلاح حال معياري را به کار برد.

انشعابات علم چينه شناسي

»»چينه نگاري زيستي: در قلمرو اين رشته ازچينه نگاري ، سن لايه‌ها و چينه‌ها توسط فسيلهاي شاخص تعيين و انطباق چينه شناسيصورت مي‌گيرد.

»»پالينوستراتيگرافي:پالينوستراتيگرافي نيز انشعابي ازچينه نگاري زيستي است که بر اساس تقسيمات زماني دانه‌هاي گروه فسيل بنا شدهاست.

»»چينه نگاري سنگي: که مبناي مطالعات چينه شناسي ليتولوژي سنگها ولايه است.

»»چينه نگاري زماني:که در آن زمان‌هاي زمين شناسي و همچنينخواص سنگ شناسي نيز مورد مطالعه قرار مي‌گيرد.

»»چينه نگاري شيميايي:کهمطالعات چينه شناسي بر مبناي شناخت عناصر شيميايي موجود در سنگها و تغييرات نسبيآنها در زمانهاي مختلف با توجه به رخساره‌هاي مربوطه است.

»»چينه نگاريمغناطيسي:که تغييرات شدت ميدان مغناطيسي زمين و جهت ميدان مغناطيسي درادوار مختلف زمين شناسي در اين روش اساس کار است.

»»چينه نگاري رسوبي:خواص رسوب شناسي طبقات ، توالي آنها و تغييرات رسوبي اساس مطالعه اين علممي‌باشد.

»»چينه نگاري آب و هوايي :از چينه‌ها و لايه‌ها در اين روش باتوجه به ايزوتوپ O18 به O16 به عنوان شاخص هاي درجه حرارت و تعيين کننده نوع آب وهوا استفاده مي شود.

»»چينه نگاري زلزله‌اي: که در آن امواج زلزله‌اي وانتشار آنها در لايه‌هاي مختلف زمين مبناي انطباق چينه شناسي قرار مي‌گيرد.

»»چينه نگاري اکتشافي:روشي که در آن با استفاده از چينه شناسي افق‌هاي مربوطبه ذخاير اقتصادي نظير نفت ، گاز طبيعي و معادن مختلف را کشف مي‌نمايند.

»»چينه نگاري کمي:که مطالعه سکانس‌ها و کميت آنها ، شمارش لايه‌اي وار رامي‌توان در اين روش خلاصه نمود.

»»چينه نگاري اقتصادي:در اين روش تعيينسن نسبي افق‌ها و رگه‌هاي معدني ، وضع ساختماني مخازن نفت ، سن نسبي و نوع سنگ پوشش، سنگ مخزن و غيره مشخص مي‌شود. بطور کلي چينه شناسي اقتصادي و اکتشافي هدفهايمشترکي را دنبال مي‌نمايند.

»»چينه نگاري شيميايي :که مطالعات چينهشناسي بر مبناي شناخت عناصر شيميايي موجود در سنگها و تغييرات نسبي آنها درزمان‌هاي مختلف با توجه به رخسارههاي مربوط است.

کاربرد علم چينه شناسي

علم چينه شناسي نقش مهمي در زمينه‌هاي مختلف زمين شناسي اقتصادي دارد. ازاين علم در حفاريهاي مربوط به ذخاير نفت و آب و همچنين در کشف کانسارهاي رسوبي وتعيين سن نسبي رگه‌هاي معدني استفاده مي‌نمايند. در حفاريهاي مربوط به آبهايزيرزميني نيز براي شناسايي چگونگي وضع ساختماني و يافتن طبقات غير قابل نفوذ و عمقسطح ايستابي از چينه شناسي استفاده مي شود. علم چينه شناسي کمک شاياني به کشفکانسارهاي رسوبي از قبيل بوکسيت ، سولفورها ، نيتراتها ، فسفاتها ، خاک نسوز (کاني‌هاي رسي) ، ذغال سنگ و از اين قبيل ... که هر يک تحت شرايط خاص رسوبي درادوار مختلف زمين شناسي تشکيل شده است، مي‌نمايد. به عنوان مثال وجود کانسار بوکسيتدر پرمين بالايي ايران معرف شرايط مطلوب براي تشکيل اين کانسار است. بنابراين کشفکانسار بوکسيت در نقاطي که سنگهاي پرمين بالايي وجود دارد، امکانپذير است. همچنينمطالعات چينه شناسي معلوم داشته است که ژوراسيک زيرين و مياني در ايران غربي ومرکزي دوره گسترش بيشتر و وسيع تر تشکيلات ذغالي است.

ارتباط چينه شناسي باساير علوم

علم چينه شناسي ، تاريخ حوادث زميني را بر ما معلوم مي‌دارد. بنابراين ، مي‌توان گفت که اين علم تقريبا با تمام علوم زمين شناسي کم و بيش درارتباط است. در اين مورد فسيل شناسي اساس و پايه علم چينه شناسي به شمار رفته ، ايندو رشته رابطه نزديکي با يکديگر پيدا مي‌کنند.
در اصل پيوستگي لايه‌هاي رسوبي، شناسايي خواص سنگ شناسي هر رخساره ، چينه شناسي را با علم سنگ شناسي مربوط مي‌کندسرانجام رويهم قرار گرفتن طبقات که ممکن است در اثر عوامل تکتونيکي تغيير کردهباشد، جهت يافتن طبقات همزمان و ايجاد تطابق چينه شناسي بين آنها ، علم تکتونيک رابا چينه شناسي مربوط مي‌کند. علاوه بر اصول نامبرده مي‌توان از روي قواعد و قوانينرسوب شناسي ابتدا و انتهاي تشکيل يک طبقه رسوبي را دقيقا تعيين کرد.
يک چينه شناس با متريک مورخ ، احتياج به ساليابي حوادث متوالي کره زمين دارد کهبه تدريج از کره‌اي گرم و سوزان چون خورشيد ، با مناظر بسيار متنوع ساخته شده است. تغيير منظره زمين و تکامل آن حدود پنج ميليارد سال طول کشيده است و هنوز هم خاتمهنيافته است. با اين همه ، از اين نمايش با حوادث بي‌پايانش ، صحنه‌هاي کاملا مشخصيبه چشم مي‌خورد که تماشاگر را تحت تاثير خود قرار داده و به او اجازه تعيينمقياسهايي را مي‌دهد.
وقتي که موضوع شناسايي حادثه گذشته‌اي در ميان باشد، يامي‌توان آن را نسبت به وقايع گذشته ديگري سنجيد و يا اينکه تاريخ وقوع آن را تعيينکرد. اينکه پستانداران پس از خزندگان بر سطح زمين ظاهر شده‌اند، يا اينکه آتشفشانپله Pelee قبل از جنگ جهاني اول شروع و به فوران کرده است و يا طبقات نوموليتدارهميشه پس از لايه‌هاي بلمنيتدار مي‌باشند و غيره ، تعيين نسبي است.